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C语言：20250712笔记

news 2025/7/13 8:10:20

 

数据的输入与输出

数据的输入与输出是相对而言，其中：

  • 从计算机向外部输送数据为输出（output）。通常的输出设备：显示器、打印机。

  • 从外部向计算机输送数据为输入（input）。通常的输入设备：键盘、鼠标、扫描仪。

在C语言中，输入与输出需要使用标准的输入输出库（stdio.h）中的输入函数（scanf（））、输出函数（printf（））实现，houg可以扩展其他输入输出函数。我们将这种跟硬件打交道的输入输出操作称作外设IO。

库函数已经被编译成了目标文件内置于编译系统，在链接时与编译源程序得到的目标文件相链接，生成可执行程序。

注意：在使用系统库函数的时候，需要用预处理指令#include将有关的头文件包含到用户资源文件中（一般放在程序的开头位置）头文件中包含了调用函数时需要的有关信息，具体的函数实现在编译的时候再去链接对应的系统库。

输入输出缓冲机制

缓冲区的概念

  • 缓冲区（缓存）是内存空间的一部分，用于暂存输入或输出的数据。

  • 在进行输入操作时，系统从外部设备（如键盘）读取数据，先放入缓冲区，程序再从缓冲区中读取数据。

    输入时数据流向：外部设备 → 输入缓冲区 → 程序

  • 在进行输出操作时，系统先将数据放入缓冲区，然后在特定条件下（如缓冲区满、遇到特定字符、手动刷新等）再将缓冲区中的数据输出到外部设备（如屏幕）

    输出时数据流向：程序 → 输出缓冲区 → 外部设备

缓冲区的类型

C语言的缓冲区有三种类型：

  • 全缓冲：当缓冲区填满后，才进行实际的输入输出操作。例如：对磁盘文件的读写。--- window全缓冲区大小是4096字节， Linux全缓冲区大小是1024字节。

  • 行缓冲：当在输入和输出中遇到换行符（\n或者回车）时，执行实际的输入输出操作。例如：标准输入（stdin）和标准输出（stdout）。

  • 无缓冲：不进行缓冲，直接进行输入输出操作。例如：标准错误流（stderr）

缓冲区的刷新条件

缓冲区的刷新（如将缓冲区中的数据实际输出到外部设备）通常发生在以下情况：

  • 缓冲区满：当缓冲区写满时，会自动刷新。

  • 遇到特定字符：如换行符（\n）等。

  • 手动刷新：使用fflush(stdout)函数手动刷新输出缓冲区。

  • 程序关闭时：当程序结束时，缓冲区中的数据会被刷新。

缓冲区的实际应用

  • 提高效率：通过缓冲区，可以减少与外部设备的交互次数，提高数据传输的效率

  • 处理输入输出：例如：使用scanf和printf函数时，数据先被放入缓冲区，然后按照特定的规则从缓冲区读取或输出。

原理实现

简单的输入与输出

用printf函数输出数据

基础用法

语法：

 printf("格式控制"，输出列表)；

引用文件：

 #include <stdio.h>

举例：

 printf("i=%d,x=%d,y=%d\n",i,34,i+1);

注意：格式控制中的格式化符号（%d）要和输出的数据一一对应。

参数：

  • 格式控制：用一对英文双引号括起来，包括两种信息：

  • 格式说明：由%和特定字符组成，如：%d,%f,%c等，这是格式说明符，用于说明输出项目所采用的格式。

    • 普通字符：作为说明性文字、符号等，按照输入原样输出。

  • 输出列表：输出列表中的各项目指出了所要输出的内容。可以是常量（字面量、符号常量、const修饰的变量）、变量、表达式。输出列表的个数，由格式控制中的格式化符号来决定。

基本的格式化符

%d 按有符号十进制整型（int）数据的实际长度输出。（十进制（0）、八进制（00）、十六进制（0x00））%u 按无符号十进制整型（int）数据的实际长度输出。%c 仅输出一个字符（char）%s 输出结果是字符串，举例：printf("%s\n","CHINA");,输出结果：CHINA%f 以小数形式输出float类型实数；%lf 以小数形式输出double类型（双精度）实数%e 也可以写作%E，以指数形式输出一个实数（涵单双精度）。小数点前1位非0数字，并输出6位小数。%hd 短整型(short int/short)%hhd 字符型的ASCII码，char数据对应的ASCII码的值，举例：char a = 'A';printf("%hhd\n",a);，输出结果：65%ld 长整型（long int/long）%lld 长长整型（long long int/long long）%x 十六进制，但是十六进制的前缀0x不会打印出来，举例：printf("%x\n",198);，输出结果：c6%#x 十六进制，并且十六进制的前缀0x也会打印出来，举例：printf("%#x\n",198);，输出结果：0xc6%o 八进制，前缀0不会打印出来，举例：5%#o 八进制，并且八进制的前缀0也会打印出来，举例：05%p 打印内存的地址%% 输出%本身

案例：

 /*************************************************************************> File Name:    demo01.c> Author:       阮> Description:  > Created Time: 2025年07月11日 星期五 08时40分56秒************************************************************************/​#include <stdio.h>​int main(int argc,char *argv[]){printf("%x,%#x\n",255,255);//输出16进制整数printf("%o,%#o\n",255,255);//输出8进制printf("%d,%u,%c\n",5,5,'%');//正常输出printf("%%\n");//输出%printf("%f,%lf,%e\n",99.12345,99.12345,99.12345);return 0;}

用scanf函数输入数据

基础用法

语法：

 scanf("格式控制"，地址列表)；

注意：地址列表不能传变量、常量、表达式。只能传与之对应的内存地址（首地址），如果是普通的变量，通过&+b变量名获取变量地址。

举例：

 int a = 10; // 定义了一个变量ascanf("%d",&a);// &在这里称作 取地址符，&a的意思是获取变量a对应的内存地址（首地址）

作用：

将从键盘输入的数据存入内存中所占的存储单元里，存储单元有地址标识。

参数：

  • 格式控制：含义等同于printf函数的格式控制，说明输入的数据应该使用的格式。

  • 地址列表：是由若干个地址组成，可以是变量的地址或者字符串的地址。&是取地址符号，用于取出变量的地址。与格式化输出一样，在格式控制中，用于说明数据格式的格式说明符以%开头，后面紧跟具体的格式。

案例：

  • 需求：从键盘输入整数给变量a,b,c赋值

  • 代码：

 /*************************************************************************> File Name:    demo02.c> Author:       阮> Description:  > Created Time: 2025年07月11日 星期五 15时41分21秒************************************************************************/​#include <stdio.h>​int main(int argc,char *argv[]){//定义三个变量int a,b,c;//因为需要控制台输入赋值，所以无需初始化​//每次使用键盘前加信息printf("请输入3个整数：\n");scanf("%d%d%d",&a,&b,&c);printf("a=%d,b=%d,c=%d\n",a,b,c);return 0;}

总结：输入多个数据的时候可以用空格、Tab键、回车键中的任意一种。

说明：

  • scanf函数中的“格式控制”后面应当是变量的地址，由取地址符&和变量名共同组成，举例：

      scanf("%f%d", &a, &b);

     

  • 如果“格式控制”中除了格式说明以外还有其他字符，则在输入数据时必须在对应位置输入与之相同的字符，举例：

      scanf("%d,%d",&a, &b);

    从键盘录入数据的时候，使用格式控制中的逗号分隔：3,4

      scanf("%d-%d-%d",&year, &month, &day);

    从键盘录入数据的时候，使用格式控制中的短横线分隔：2025-7-11

     scanf("%d年%d月%d日",&year, &month, &day);

    从键盘录入数据的时候，使用格式控制中的年月日分隔：2025年7月11日

  • 用%c格式输入字符时，转义符（如：\n,\t等）都作为有效字符输入，应注意：

     scanf("%c%c%c", &a, &b, &c);

    注意：其实Tab键、空格键、回车键的响应都是当做字符处理。

  • 在输入数值型数据（整型+浮点型）时，遇到空格、回车、Tab键或遇到非法输入（A,?..），则认为该输入结束；

      scanf("%d%d%d",&a, &b, &c);

  • 对于unsigned型变量所需的数据，建议用%u格式输入；若用%d（signed int），需确保输入值在int范围内（否则可能溢出）

复杂的输入与输出

按指定格式输出数据的宽度、小数位数、上下行数据按小数点对齐、用八进制、十六进制输出等。

输出数据格式控制

整型格式说明符

  • 十进制形式（0~9）

    说明符说明数据类型
    %d和%md用于基本整型int
    %ld和%mld用于长整型long
    %u和%mu用于无符号基本整型unsigned int
    %lu和%mlu用于无符号长整型unsigned long

  • 八进制形式（0~7）

    说明符说明数据类型
    %o和%mo用于基本整型int
    %lo和%mlo用于长整型long

  • 十六进制形式（0~F）

    说明符说明数据类型
    %x和%mx用于基本整型int
    %lx和%mlx用于长整型long

说明：

m表示输出整型数据所占的总宽度（列数，1个字符占1列），其中：

① 当实际数据的位数不到m位时，数据前面将用空格填满， 举例：原数据（"12"），列宽为m(4)的数据（" 12"）

② 若实际数据的位数大于等于m位时，则以数据的实际位数为标准进行输出，列宽无效，举例：

原数据（"12345"），列宽m(4)的数据（"12345"）

总结：

如果实际 数据列宽 < m，使用空格补齐m。

如果实际 数据列宽 >=m，输出实际数据，m失效。

一个int型整数也可以用%u输出，反之一个unsigned型整数也可以用%d、%o、%x格式输出。按相互赋值的规则处理。

举例：

/*************************************************************************> File Name:    demo03.c> Author:       阮> Description:  > Created Time: 2025年07月11日 星期五 16时47分15秒************************************************************************/​#include <stdio.h>​int main(int argc,char *argv[]){printf("%d\n",12); //"12"     实际列宽为2printf("%6d\n",12); //"    12" 实际列宽为6,右对齐，左边空格填充printf("%-6d\n",12); //"12    " 右边空格填充printf("%6d\n",1234567); //"1234567"printf("%06d\n",12); //"000012" 输出后补全对齐，实际列宽6,右对齐，左边对其printf("%+d,%+d",12,-12); //"+12,-12"输出后显示正负号printf("%#06x,%#06o\n",12,12); //"0x000c,000014" 实际列宽为6return 0;}

字符型格式说明符

  • 字符型

    说明符说明举例
    %c或者%mc输出的字符占m列printf("%3c\n",'a');

用法和整型的用法一致。

  • 字符串型

    在C语言中，支持字符串常量，不支持字符串变量。

    说明符说明
    %ms输出的字符串占m列。若串长>=m，全部输出；反之在串前补空格（m为正往前补空格） 举例：
    printf("%6s\n","hello"); " hello"

     

    %-ms输出的字符串占m列。若串长>=m，全部输出；反之在串后补空格（m为负往后补空格） 举例：
    printf("%-6s\n","hello"); "hello "
    %m.ns输出的字符串占m列，取字符串前 n 个字符，再按 m 列补空格。 举例：
    printf("%6.2s\n","hello"); " he"（先截取，在补全）
    %-m.ns

    输出的字符串占m列。只取字符串前n个字符，不足部分串后补空格。 举例：

    printf("%-6.2s\n","hello"); "he "

案例：

  • 需求：字符串输出

  • 代码：

/*************************************************************************> File Name:    demo04.c> Author:       阮> Description:  > Created Time: 2025年07月11日 星期五 17时09分26秒************************************************************************/​#include <stdio.h>​int main(int argc,char *argv[]){printf("%3s\n%7.2s\n%-5.3s\n%.4s\n","CHINA","CHINA","CHINA","CHINA");// %3s:       "CHINA"        超出指定列宽，按实际列宽输出// %7.2s:     "     CH"      截取CH，实际列宽补足到7，右对齐// %-5.3s:    "CHI  "        截取CHI，实际列宽补足到5，左对齐// %.4s:      "CHIN"         截取CHIN，实际列宽就是默认列宽4return 0;}
浮点型格式说明符
浮点型格式分为三种形式：
序号名称说明
1十进制形式%m.nf或者%-m.nf，m是列宽，n是保留的小数位
2指数形式%m.ne或者%-m.ne，m是列宽，n是保留的尾数位
3%g或者%G形式根据数值的大小，自动选择%f或者%e中宽度较短的一种格式，不输出无意义的0
解释：
在输出浮点型数据时，格式说明符中的m表示整个数据所占的列宽，n表示小数点后面所占的位数（保留的小数位）
如果在小数点后取n位后，所规定的数据宽度m不够输出数据前面的整数部分（包括小数点），则按实际的位数进行输出。
案例：
  • 需求：输出浮点型数时，指定小数位。
  • 案例：
/*************************************************************************> File Name:    demo05.c> Author:       阮> Description:  > Created Time: 2025年07月11日 星期五 17时22分42秒************************************************************************/​
#include <stdio.h>int main(int argc,char *argv[])
{float f = 123.456f; // f是标识，不计入列宽的，实际列宽是7printf("%8.2f\n%-8.2f\n%8.6f\n%9.2e\n%g\n%G\n",f,f,f,f,f,f);// %8.2f:     "  123.46" 小数位保存采取“四舍五入” 小数保留2位，实际列宽补足到8，右对齐// %-8.2f:    "123.46  " 左对齐// %8.6f:     "123.456001" 实际列宽超过指定列宽，以实际列宽为准// %9.2e:     " 1.23e+02"  首先，小数转换为指数；接着，处理尾数，这里的.2是尾数位；最后补足列宽。return 0;
}


注意：这里的小数位的保留采用四舍五入


 

				
				

					
					http://www.dtcms.com/a/276000.html
					
				

                

                  
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